松木桩在软弱地基处理中的应用
1、引言
荔湾区地处广州西部，属老城区，历史悠久，俗称“西关”，保留着独特的西关文化的街区肌理，存在许多“西关大屋”等特具岭南文化特色的保护性民居建筑物。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
作者：庞雄勇
【摘 要】软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高及透水性很小等特性，因此在软弱地基上修建建(构)筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因此常常需要采取措施进行地基处理。处理的目的是提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降。目前，针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法。文章结合工程实践，对用松木桩处理软弱地基的问题做一些探讨。
【关键词】软弱地基;松木桩;水池
1 工程概况
大理白族自治州洱源县某路段排水措施中设有1个污水提升井，提升井平面净尺寸为3.2 m×1.5 m，净高4.7 m，水池为全埋水池，池顶无覆土，池内最高水位为1.95 m，地质条件如图1所示。
2 地基土工程性能评价
{1}1Q4ml素填土：松散，稍湿，主要由黏性土和碎石组成，碎石成分主要为强风化灰岩、石英、石英砂岩等颗粒，为新近填筑土，填筑时经过碾压处理。勘察揭露厚度为0.80～4.20 m，平均厚度为1.75 m，其重型动力触探修正击数N63.5平均值为9.9击，承载力基本容许值fa0=120 kPa。
{1}Q4pd耕土：稍湿～湿，可塑，勘察揭露厚度为0.40～0.80 m，平均厚度为0.63 m，其重力密度为17.3 kN/m3，天然孔隙比e为1.23，液限ωL为56.5%，液性指数IL为0.32，压缩系数a0.1～0.2为0.81 MPa-1，高压缩性土，压缩模量Es0.1～0.2为3.00 MPa。根据颗分资料：粒径组成>0.5 mm的为4.4%、>0.25 mm的为3.7%、>0.075 mm的为5.4%、>0.05 mm的为25.5%、>0.01 mm的为29.4%、>0.005 mm的为4.8%、>0.002 mm的为27.5%。路基土分类为微含砂高液限黏质土，强度不均匀一，不宜直接作为路基持力层。
{2}Q4al+l黏土：湿，可塑，勘察揭露厚度为0.50～2.40 m，平均厚度为1.25 m，其重力密度为17.8 kN/m3，天然孔隙比e为1.15，液限ωL为55.4%，液性指数IL为0.31，压缩系数a0.1～0.2为0.59 MPa-1，高压缩性土，压缩模量Es0.1～0.2为3.96 MPa。根据颗分资料：粒径组成>0.5 mm的为2.4%、>0.25 mm的为3.0%、>0.075 mm的为6.1%、>0.05 mm的为28.5%、>0.01 mm的为27.6%、>0.005 mm的为4.3%、>0.002 mm的为28.0%。路基土分類为微含砂高液限黏质土，标准贯入试验修正击数平均为4.7击，承载力基本容许值fa0=110 kPa，可作为路基持力层。
{3}Q4al+l淤泥质黏土：很湿，流塑～软塑，局部夹薄层粉砂及粉土，勘察揭露厚度为2.50～7.70 m，平均厚度为4.93 m，其重力密度为16.7 kN/m3，天然孔隙比e为1.51，液限ωL为55.4%，液性指数IL为0.96，压缩系数a0.1～0.2为0.91 MPa-1，高压缩性土，压缩模量Es0.1～0.2为3.21 MPa。根据颗分资料：粒径组成>0.5 mm的为1.5%、>0.25 mm的为3.5%、>0.075 mm的为4.5%、>0.05 mm的为28.8%、>0.01 mm的为28.2%、>0.005 mm的为5.1%、>0.002 mm的为28.6%。路基土分类为微含砂高液限黏质土，标准贯入试验修正击数平均为2.3击，承载力低，不能作为路基基础持力层。承载力基本容许值fa0=50 kPa。
{4}Q4al+l黏土：很湿，软塑～可塑，勘察揭露厚度0.80～15.90 m，其重力密度为17.1 kN/m3，天然孔隙比e为1.39，液限ωL为62.1%，液性指数IL为0.39，压缩系数a0.1～0.2为0.88 MPa-1，高压缩性土，压缩模量Es0.1～0.2为3.12 MPa。根据颗分资料：粒径组成>0.5 mm的为5.3%、>0.25 mm的为3.6%、>0.075 mm的为7.0%、>0.05 mm的为20.2%、>0.01 mm的为29.5%、>0.005 mm的为5.6%、>0.002 mm的为28.9%。路基土分类为含砂高液限黏质土，标准贯入试验修正击数平均为3.9击，承载力一般，可作为路基持力层。承载力基本容许值fa0=100 kPa。
{4}1Q4al+l泥炭质土：很湿，结构松散，勘察揭露厚度为0.60～1.80 m，平均厚度为1.13 m，呈透镜体状、薄层状分布于④黏土层中，其重力密度为12.5 kN/m3，天然孔隙比e为4.49，液限ωL为199.4%，液性指数IL为0.58，压缩系数a0.1～0.2为3.38 MPa-1，高压缩性土，压缩模量Es0.1～0.2为1.85 MPa，有机质含量为16.59%，属弱泥炭质土，标准贯入试验修正击数平均为3.4击，承载力低，不能作为路基基础持力层。承载力基本容许值fa0=60 kPa。
{4}2Q4al+l砾砂：松散，饱和，勘察揭露厚度为0.60～3.60 m，平均厚度为1.87 m，呈透镜体状、薄层状分布于④黏土层中。根据颗分资料：粒径组成>2 mm的为45.3%、>0.5 mm的为20.1%、>0.25 mm的为9.0%、>0.075 mm的为4.2%、>0.05 mm的为21.3%。路基土分类为含高液限细粒土的砾，标准贯入试验修正击数平均为8.0击，承载力较高，层厚地段可作为路基基础持力层。承载力基本容许值fa0=170 kPa。
3 设计计算
3.1 基本思路
根据工程概况及地质勘查报告，考虑到施工便捷及经济合理的原则，采用松木桩对软弱地基进行处理，基本处理思路如下：水池采用筏板基础，基础设计等级为丙级，基础持力层为③淤泥质黏土，淤泥质黏土承载力为50 kPa，选用木桩作为减沉降桩，材质为杉松，木桩打穿③层，④黏土层为其桩端持力层。直径为100～150 mm，桩长≥5 000 mm，桩施打完毕后，在桩间抛狗头石，以挤密桩间土。上铺300 mm厚级配砂石垫层，中粗砂为60%，碎石为40%，压实系数为0.97。
3.2 松木桩的设计计算
在设计中，短木桩用作挤密桩时可按下式设计：
S=0.95d ■
n=A/AP
式中，S为桩的间距(m);d为桩径(m);e0为挤密前土的天然孔隙比;e1为挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值和《建筑地基基础设计规范》中“附录五附表5-3”或“5-4”确定 ;n为每1 m2桩的根数;A为每1 m2地基所需挤密桩面积，A=(e0-e1)/(1+e0);AP为单桩横截面积(m2)。
在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算：
Pa=Ψα[σ]A
式中，Pa为单桩承载力;Ψ为纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1;α为桩材料的应力折减系数，木桩取0.5;[σ]为桩材料的容许压力(kPa)。
本实例中筏板基础附加应力及自重总值为200 kN。选④层为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值100 kPa，基础埋深满足要求，经计算基础尺寸为3.1×4.8 m2。持力层埋藏较浅，因此采用端承桩设计。根据公式Pa=Ψα[σ]A，当以松木为材料，桩直径为15 cm时，[σ]为2 773.4 kPa。
Pa=1×0.5×2 773.4×(0.15/2)2×π=24.5 kN/根
每平方米所需桩数为n=200/(24.5)=8.2根/m2，实取12根/m2。
此水池以自重为主，因此木桩均匀地布置在池壁以下(如图2所示)。
4 经济效果分析
根据建筑预算定额，φ15 cm的松木桩5 m长每根桩工料费为80元，总费用400元。若用12 cm×12 cm混凝土预制短桩约需2 000元;若用换土垫层则需4 000元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程于2015年1月竣工以來，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
5 结语
软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基;海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质黏土类地基;各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的黏土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前，对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响建筑物的设计是否安全和节约成本。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且施工费用也较为经济合理。
根据笔者在软弱地基上工程建设的实践经验，软弱地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工;此外，必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较，合理地选择地基处理方案。一般软土厚度小于5 m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4 m。作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，而且价格也较为便宜。松木桩适宜在地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。
实践证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点。它可避免大量的土方开挖，因此在松木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，是一种处理软弱地基的有效手段。
参 考 文 献
[1]GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].2012.
[2]《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].第4版.北京：中国建筑工业出版社，1992.
[3]《给水排水工程结构设计手册》编委会.给水排水工程结构设计手册[M].第2版.北京：中国建筑工业出版社，2007.
[4]龚晓南.地基处理手册[M].第3版.北京：中国建筑工业出版社，2008.
[5]唐玲玲，邱飞.软弱地基的松木桩处理在水库除险加固工程中的应用[J].企业科技与发展，2009(16)：173-174.
[6]周凤杯.松木桩基础在淤泥地基处理探析[J].企业科技与发展，2008(16)：183.
[责任编辑：陈泽琦]
作者：宋旭
一. 软弱地基的种类及常见的处理方法
软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基;海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基;各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。 二. 用松木桩处理地基的实例
在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就110KV鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。 (1) 工程的地质概况
该工程位于鹿山附近，建筑面积650m2，两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。
淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约4米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。 (2) 松木桩的设计计算
在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计： S=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)
n=A/AP S――桩的间距(m) d――桩径(m)
e0――挤密前土的天然孔隙比
e1――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定 n――每m2桩的根数
A――每m2地基所需挤密桩面积，A=( e0- e1)/(1+ e0) AP――单桩横截面积(m2)
在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算： Pa=Ψα[σ]A -----------------(a) Pa――单桩承载力
Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1 α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，kPa
本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN。选③层为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa，基础埋深1.5米，经计算基础尺寸为2.6*2.9m2。持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。根据(a)式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根 每平方米所需桩数为
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/m2 实取5根/m2 该工程的桩基底面积为210m2，所需桩数: 210*5=1050根
桩的布置按梅花形： 全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后再做基础。 (3) 经济效果分析
软弱地基的松木桩处理技术
根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为15元/根，总费用1050*15=1.575万元。若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元;若用换土垫层则需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程1999年5月竣工两年多来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
三. 松木桩处理软弱地基的适应条件
根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验，软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工;再者，必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较、合理地选择地基处理方案。一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4m。作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，价格也较为便宜。松木桩适宜在地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。
实践证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点，它可避免大量的土方开挖，因而在松木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的有效手段。
摘 要： 软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，本文结合作者多年的工程实践，对用松木桩处理软弱地基的问题作一些探讨。 关键词： 地基处理 桩基施工
一、 软弱地基的种类及常见的处理方法
软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基;海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基;各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。
二、 用松木桩处理地基的实例
在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就110KV鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。
(1) 工程的地质概况
该工程位于鹿山附近，建筑面积650m2，两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。
淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约4米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
(2) 松木桩的设计计算
在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：
S=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)
n=A/AP
S――桩的间距(m)
d――桩径(m)
e0――挤密前土的天然孔隙比
e1――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定
n――每m2桩的根数
A――每m2地基所需挤密桩面积，A=( e0- e1)/(1+ e0) AP――单桩横截面积(m2)
在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算：
Pa=Ψα[σ]A -----------------(a) Pa――单桩承载力
Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1
α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，kPa
本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN。选③层为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa，基础埋深1.5米，经计算基础尺寸为2.6*2.9m2。持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。根据(a)式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需桩数为
n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/m2 实取5根/m2 该工程的桩基底面积为210m2，所需桩数: 210*5=1050根
桩的布置按梅花形：
全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后再做基础。
(3) 经济效果分析
根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为15元/根，总费用1050*15=1.575万元。若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元;若用换土垫层则需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程1999年5月竣工两年多来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
三、松木桩处理软弱地基的适应条件
根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验，软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工;再者，必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较、合理地选择地基处理方案。一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4m。作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，价格也较为便宜。松木桩适宜在地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。
实践证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点，它可避免大量的土方开挖，因而在松木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的有效手段。
施工电梯松木桩地基加固方案 一
工程概况
根据岩土工程勘察资料，施工电梯下的地基土为淤泥质土，上部已采用回填土处理，承载力低、压缩性高，属于软弱土。 二
编制依据
1、 《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002;
三
松木桩施工方案
第一节 施工准备
1、木桩主要在木材市场采购，采用汽车运到工地现场仓库;木桩采购时应注意木材质地，桩长应略大于设计桩长。所用桩木须材质均匀，不得有过大弯曲之情形。木桩首尾两端连成一直线时，各截面中心与该直线之偏差程度不得超过相关规定;另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。
2、木桩之吊运、装卸、堆置时，桩身不得遭受冲击或振动，以免因之损及桩身。木桩于使用时，应按运抵工地之先后次序使用，同时应检查木桩是否完整。木桩储存地基须坚实而平坦，不得有沉陷之现象，避免木桩变形。
3、打试桩，确定桩长。沿对角方向打三根试桩，大概确定桩径为8cm-15cm、桩长为4米。
4、打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护，不得有影响功能之碰撞伤痕，桩头部位宜采用铁丝扎紧 。
第二节 松木桩的制作
1、 桩径按设计要求严格控制 ，且外形直顺光圆;
2、 小端削成 30cm 长的尖头，利于打入持力层;
3、 待准备好总桩数 80%以上的桩时，调入挖掘机进行打桩施工，避免打桩机待桩窝工;
4、 将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位，为打桩做好准备;
5、 严禁使用沙杆等其他木材代替松木。 第三节 测量放样
松木桩施工前，由测量人员依据设计图纸进行放样，确定每个木桩打设桩位，采用测量用木桩予以标记。
第四节 挖掘机打桩流程
1、施工工艺流程
桩位放样→打松木桩→锯平桩头→麻绳捆绑→土方回填整平
① 挖掘机就位，为了使挤密效果好，提高地基承载力，打桩时必须由基底四周往内圈施打;
② 选择2000mm桩长的松木桩，并扶正松木桩，桩位按梅花状布置;
③ 将桩机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;
④ 按压稳定后，用钻头击打桩头，直到没有明显打入量为止; ⑤ 严格控制桩的密度，确保软基的处理效果。
2、锯平桩头
① 根据设计高度控制锯平桩头后的标高;
② 桩头应离淤泥顶面 0.6m 左右，其中 0.4m 填碎石，0.1m 锚入基础砼，与之凝为一体。
3、桩间碎石压实
作为电梯基础，采用挖掘机填入400mm厚碎石，通过其与松木桩之间的嵌挤作用，能较好地将基础砼与淤泥隔开来，使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。
四 打松木桩应着重控制的质量要求
1、桩位偏差必须控制在小于等于D/6-D/4中间范围内，桩的垂直度允许偏差﹤1%。
2、在打桩时，如感到木桩入土无明显持力感觉时应向设计、监理及时汇报。
3、打桩线路注意从外往中间对称打，但要防止桩位严重移动。
4、按设计图所示，于地面标定木桩之预定打设位置，并经监理工程师检查合格后方可进行打桩。
5、打桩过程中，如遇坚硬地层或触及地下障碍物，以致不能打至预定深度时，应报请监理工程师及设计确定处理方式。并列入施工纪录，不得任意截断桩体。
作者：叶发太 (江西省公路桥梁工程局，江西 南昌 330009)
发布时间： 2008-12-16 摘要：文章简要叙述了松木桩处理盖板通道基础的工程实践，阐述了该方法的经济性、适用范围、效果及可行性，将为同类工程的施工提供一些借鉴。
关键词：软基处理;松木桩设计;经济分析比较
软基处理一直是建筑业面临的难题，尤其对于修建高速公路来讲，在一项工程中时常会遇到多种软基，且情况也更为复杂多变。软基的处理方法有很多，如粉喷桩、换填、抛石以及灌注桩等，实际中可根据情况进行选择。在参加武吉高速B7标施工时，采用打松木桩的方法来处理涵洞软基取得了很好的效果，现简单介绍如下，或许对其他工程有借鉴的价值。武吉高速B段是一条山区高速，地形复杂，地质结构变化大，通道、涵洞较多，大部分涵洞通道均位于山谷间，基础大部为多年冲积形成，地下水位高。现以 K113+425 处2- 4m × 3.5m盖板涵为例，介绍一下松木桩处理软基的工程实践。此涵的地质结构为： 0--3.5m 为软塑状淤质粘土， 3.5 — 5.0m 为砂砾石层， 5.0 — 12.4m 为强风化花岗岩，经分析将持力层选在第二层砂砾石层。
一、松木桩设计论证
由于本例持力层较浅，故松木桩作为端承桩，按下式计算：
Pa=Ψα[σ]A?
式中Pa――单桩承载力
Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1 α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，kPa
本实例中设计要求地基承载力为350KPa，本例中持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设1。根据上式，当以松木为材料，桩直径为20cm时，[σ]为2773.4kPa，单桩承载力为 Pa=1*0.5*2773.4*(0.2/2)2*π=43.56KN/根? 每平方米所需桩数为? n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/m2? 实取5根/m2? 该工程的桩基底面积为210m2，所需桩数:?210*5=1050根? 桩的布置按梅花形，布置示意图如下：?
全部打桩完毕后，清理掉因打桩而挤上的淤泥，使桩顶外露40cm，然后铺设40cm砂砾，然后再做涵洞整体式基础。
二、 施工工艺流程图
三、施工过程
??? 1.打试桩并确定桩长沿涵洞轴线方向每 5m 打一根试桩，因涵长为 49.74m ，所以选试桩10根。桩位示意见图3 。
地质报告显示淤泥深度为 3.5m ，为确保试桩成功，决定采用长 4.5m 直径 20cm 的松木桩。
2.松木桩的制作
(1) 大端直径≥ 20cm ，且外形直顺光圆;
(2) 小端削成 30cm 长的尖头，利于打人持力层;
(3) 待准备好总桩数 80 %以上的桩时，调入挖掘机进行打桩施工，避免挖掘机待桩窝工;
(4) 将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位，为打桩做好准备;
(5) 严禁使用沙杆等其他木材代替松木。
3.挖掘机打桩流程
(1) 挖掘机就位;
(2) 选择正确桩长的松木桩，并扶正松木桩，桩位按间距 150cm 梅花状布置;
(3) 将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;
(4) 按压稳定后，用挖斗背面击打桩头，直到没有明显打人量为止，确保松木桩垂直打人持力层;
(5) 严格控制桩的密度，确保软基的处理效果。
4.锯平桩头
(1) 根据涵洞基础底高程控制锯平桩头后的标高。
(2) 桩头应离淤泥顶面 0.4m 左右，其中 0.4m回填砂砾。
5.桩间回填砂砾
作为涵洞基础，回填40 cm 厚砂砾，通过其与松木桩之间的嵌挤作用，能较好地将基础砼与淤泥隔开来，使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。经过上述方法处理后，即可进行常规的涵洞基础施工了。
四、经济分析比较
方案一：采用清淤换填，换填深度至少为2米，换填方量为：造价为经济方面 17.5 万元，费用较高。施工时正值雨季，会有大量淤泥重新淤满基坑，并且无法为清淤提供可行便道。
方案二：若用砼桩，经济方面 18.3 万元，费用最高，周期长，工期不允许。
方案三：打松木桩， 2776 根× 25 元/根 =6.94 万元。由于涵位上长年流水，且正值春季江西多雨季节，其他方案的设备、材料进场十分困难，再加上工期提前了 12 个月，同时山区松树资源十分丰富，又较便宜，可就地取材，减少了工程量，经比选后决定采用方案三。
五、结语
一般软基厚度小于 5m 时使用松木桩处理较为理想。桩的材料必须用松木，因为松木中含有大量的松脂，可以很好地防止地下水和细菌的侵蚀，所谓“水浸万年松”就是这个道理。由于当地松树资源十分丰富，价格也很便宜，这也符合就地取材的原则。松木桩处理软基不受雨天的影响，进度快，工作量小，适宜抢工期。现该涵洞已完工一年有余，经观察没有明显沉降，效果较好。由此可见，打松木桩不失为一种处理软基的有效手段。
参考文献
[1]冯守中.公路软基处理新技术[M].北京：人民交通出版社，2008.
[2]JTJ017-96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2007
工程建设场地地基采用松木桩挤密加固处理，松木桩、桩间土及碎石挤密层(含褥垫层)构成复合地基，地基承载力特征值取复合地基承载力特征值。根据上部结构荷载将场地松木桩施打区域大致分为油罐区、站房区、加油棚柱下独立基础区、行车范围区和招牌及围墙区。 对于松木桩单桩竖向承载力特征值计算，依据广东佛山地质工程勘察院提供的《佛山市禅西大道加油站A岩土工程勘察报告》(详细勘察)，同时参考国家现行行业规范中的相关条文及参数对本工程松木桩进行设计。取各分区计算情况如下所示： (1)油罐区计算
油罐区桩顶设计标高相对于±0.000为−4.600，取松木桩桩长L为5.5m，桩端尾径d为0.08m，采用正方形布桩。考虑一定深度的负摩阻力(取ln/l0=0.4，ln为中性点距桩顶深度，l0为桩周土沉降为零处距桩顶的深度;此处ln取2.20m)，参考《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)11.2.4式，则有
参考《木结构设计规范》(GB50005-2003)附录G及4.2.1条表4.2.1-1，确定松木适用的强度等级为TC13B，不考虑松木桩在自身及使用条件下的设计指标调整，由表4.2.1-3查得，fc=10×103kpa。
参考《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)11.2.4，按松木桩自身抗压强度确定的单桩竖向承载力为
综合以上两个条件，取松木桩单桩竖向承载力特征值为kN15aR。
取桩顶范围控制荷载为100kpa。参考《建筑地基处理技术规范》9.2.5式，则有
五、松木桩施工
本工程地质条件差，基层处理普遍采用梢径120mm、L=4000-6000mm的园木桩基础。
1、施工工艺流程
测量放线→挖、填工作面 →桩位 放样 → 打松木桩→锯平桩头→毛石嵌桩及 C10砼垫层施工→承台施工
2、施工准备 ①、木桩采购及存放
木桩主要在当地木材市场采购，采用汽车运到工地现场仓库;木桩采购时应注意木材质地，桩长应略大于设计桩长。所用桩木须材质均匀，不得有过大弯曲之情形。木桩首尾两端连成一直线时，各截面中心与该直线之偏差程度不得超过相关规定;另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。
木桩吊运、装卸、堆置时，桩身不得遭受冲击或振动，以免因之损及桩身。木桩于使用时，应按运抵工地之先后次序使用，同时应检查木桩是否完整。木桩储存地基须坚实而平坦，不得有沉陷之现象，避免木桩变形。 ②、打试桩，确定桩长。
因打桩量较大，每约 50平方米 打一根试桩。为确保试桩成功，并考虑该类型桩的特殊性，配桩长度比同位置桩的有效长度大0.5米。
③、打桩前，桩顶须先截锯平整，其桩身需加以保护，不得有影响功能之碰撞伤痕，桩头部位宜采用铁丝扎紧 。 ④、松木桩的制作
桩径按设计要求严格控制 ，且外形直顺光圆;
小端削成 30cm 长的尖头，利于打人持力层;
待准备好总桩数 80 %以上的桩时，调入挖掘机进行打桩施工，避免挖掘机待桩窝工;
将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位，为打桩做好准备;
严禁使用沙杆等其他木材代替松木。 ⑤、测量放样
松木桩施工前，由测量人员依据设计图纸进行放样，确定每个木桩打设桩位，采用测量用木桩予以标记。
3、挖掘机打桩流程
①、 挖掘机就位，为了使挤密效果好，提高地基承载力，打桩时必须由基底四周往内圈施打
②、 选择正确桩长的松木桩，并扶正松木桩，桩位按梅花状布置;
③、 将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;
④、 按压稳定后，用挖斗背面击打桩头，直到没有明显打人量为止，确保松木桩垂直打入持力层;
⑤、 严格控制桩的密度，确保软基的处理效果。
⑥、选择桩长 =该范围的试桩或控制桩长的较大者 +0.5m 。
(控制桩长=相邻打入桩长的平均值，例如：(2.3+2.8)/2=2.55m )。
4、锯平桩头
①、 根据设计高度控制锯平桩头后的标高。
②、 桩头应离淤泥顶面 0.6m 左右，其中 0.4m 抛片石， 0.2m 插入基础砼，与之凝为一体。
5、桩间抛片石
作为堤岸基础，抛入 40 cm 厚片石，通过其与松木桩之间的嵌挤作用，能较好地将基础砼与淤泥隔开来，使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。抛片石时，对称均衡分层抛，每层先抛中间，后抛外侧，使桩成组并保持正确位置，另外一边抛毛石，一边适当填入石渣，使桩顶区嵌石密实，然后在此基础上可以做100㎜厚C10砼垫层。
三、打松木桩应着重控制的质量要求
1、桩位偏差必须控制在小于等于D/6-D/4中间范围内，桩的垂直度允差﹤1%。
2、在打桩时，如感到木桩入土无明显持力感觉时应向设计、监理及时汇报。
3、打桩线路注意从外往中间对称打，但要防止桩位严重移动。
4、按设计图所示，于地面标定木桩之预定打设位置，并经监理工程师检查合格后方可进行打桩。
5、打桩过程中，如遇坚硬地层或触及地下障碍物，以致不能打至预定深度时，应报请监理工程师及设计确定处理方式。并列入施工纪录，不得任意截断桩体。
五、木结构工程
本工程有大量的菠萝格木铺地，其施工工艺如下：
(一)固定铺设法
用膨胀螺丝或镀锌角码把龙骨固定在地面上，膨胀镙丝应用镀锌的(抗老化比较好)，然后再用不锈钢十字螺丝在防腐木的正面与龙骨连接铺设。
(二)木结构基层的处理
设计施工中应充分保持防腐木材与地面之间的空气流通，可以更有效延长木结构基层的寿命。
(三)防腐木安装要点及注意事项
1、 制作安装防腐木时，防腐木之间需留0.2-1CM的缝隙(根据木材的含水率再决定缝隙大小，木材含水率超过30%时不应超过0.8CM为好)可避免雨天积水及防腐木的膨胀。
2、 厚度大于50mm或者大于90mm的方柱为减少开裂可在背面中心位置开一道槽。
3、 五金件应用不锈钢、热镀锌或铜制的(主要避免日后生锈腐蚀，并影响连接牢度)连接安装时请预先钻孔，以避免防腐木开裂。
4、 尽可能使用现有尺寸及形状，加工破损部分应涂刷防腐剂和户外防护涂料;因防腐木本身是半成品，毛糙部分可在铺完后等木材含水率降到20%以下，表面清理干净后亦可涂刷户外防护涂料(如有颜色的保护涂料应充分搅匀)。如遇阴雨天，最好避免施工。
5、 表面用户外防护涂料或油漆类涂料涂刷完后，为了达到最佳效果，48小时内避免人员走动或重物移动，以免破坏防腐木面层已形成的保护膜。如想取得更优异的防脏效果，必要时面层再做一道专用户外木油处理。
6、 由于户外环境下使用的特殊性，防腐木会出现裂纹、细微变形、属正常现象，并不影响其防腐性能和结构强度。
7、 一般户外木材防护涂料是渗透型的，在木材纤维会形成一层保护膜，可以有效阻止水对木材的侵蚀，清洁可用一般洗涤剂来清洗，工具可用刷子。
8、 1年至2年左右做一次维护;用专用的木材水性涂料或油性涂料涂刷即可。
涂刷完后工人双手应清洗干净才能用餐。工作服清洗时忌和其他衣服一起
清洗先用塑料布盖住，等天晴后再刷户外保护涂料。涂刷后24小时之内应避免雨水。
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